№ 7, июль 2015

Выберите номер:

Купить этот номер
в электронном виде
Совет: Подпишитесь на содержание новых номеров и уведомления об акциях и специальных предложениях журнала e-mail!

Другие
наши издания

  • Журнал «Отдел кадров»
  • Журнал «Заработная плата»
  • Журнал «Планово-экономический отдел»
eneca.by

Высокоэффективные неорганические сорбенты для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

Рубрика «Водоснабжение и водоотведение»

А.И. Иванец, кандидат химических наук, заведующий лабораторией адсорбентов и адсорбционных процессов ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси»

Для извлечения тяжелых металлов из водных сред используется целый ряд различных методов: химическое осаждение, электролиз, ионный обмен, нанофильтрация, сорбция и др. Каждый из вышеперечисленных методов обладает своимидостоинствами и недостатками.Химическое осаждение — один из наиболее старых методов очистки сточных водот тяжелых металлов, достаточно прост в исполнении, не требует значительных эксплуатационных затрат и специфического оборудования. Однако использование данногометода не позволяет обеспечить глубокую очистку сточных вод и приводит к образованию большого количества шламов, которые в последующем требуется обезвоживать и утилизировать.

 Использование электролиза оправдано в случаях, когда необходимо провестиочистку однокомпонентных водных растворов от ценных ионов металлов, которыев последующем можно вторично использовать, например при очистке медьсодержащихводных растворов. Существенным недостатком данного метода являются высокая энергоемкость, а также необходимость использования специализированного оборудования.

  Ионный обмен позволяет проводить глубокую очистку водных сред от ионов тяжелых металлов, однако при этом следует учитывать, что ионообменные смолы, а именнокатиониты, практически не обладают селективными свойствами и извлекают все металл-ионы из водных растворов — сначала трехзарядные, потом двух- и однозарядные. Учитывая, что реальные очищаемые водные растворы наряду с токсичными ионами металлов содержат значительные количества других ионов, например соли кальция, магния, натрия и др., очевидно, что значительная часть ионообменной емкостикатионита будет задействована для извлечения сопутствующих солей металлов и эффективность ионообменной очистки будет существенно снижаться.

  Нанофильтрация считается одним из современных и перспективных методов, который используется для очистки водных сред от многозарядных ионов, в т.ч. и ионовтяжелых металлов. Нанофильтрационные мембранные установки являются достаточно компактными, полностью автоматизированными и практически не требующимизначительных расходов реагентов для их эксплуатации. Однако достаточно высокаячувствительность нанофильтрационных полимерных мембран к целому ряду химических соединений, например активному хлору, солям жесткости, железу, а такженеобходимость предварительной очистки от коллоидных и механических примесейделают этот метод достаточно капризным и не всегда экономически оправданным,т.к. замена мембранных элементов является достаточно дорогостоящей.

 Сорбционный метод может быть использован как для очистки высококонцентрированных водных растворов, так и для финишной глубокой очистки, когдатребуется практически полностью извлечь токсичные ионы тяжелых металлов изочищаемых растворов. При этом повышенное содержание сопутствующих солей,активного хлора, коллоидных и механических примесей практически не оказывает влияния на эффективность сорбционной очистки. Благодаря своей эффективности, низкой стоимости и простоте исполнения сорбционные методы являютсяодними из наиболее широко применяемых на практике для очистки водных средот ионов тяжелых металлов.

 В качестве сорбентов повышенное внимание привлекают к себе некоторыеприродные и синтетические материалы. К первым можно отнести природные цеолиты, глины, карбонатные минералы, шунгит и др. Среди синтетических сорбентовнаиболее широкое применение нашли кремнеземсодержащие материалы, активные угли, некоторое оксиды и фосфаты металлов. Учитывая широкую доступностьи низкую стоимость природных материалов, использование их в качестве сорбентов является экономически более выгодным, чем использование синтетических сорбентов. 

Данный материал публикуется частично. Полностью материал можно прочитать в журнале «Экология на предприятии» № 7 (49), июль 2015 г. Воспроизведение возможно только с письменного разрешения правообладателя.